JP3261347B2 - ダイヤフラムアクチュエータおよび内燃機関の可変吸気装置 - Google Patents
ダイヤフラムアクチュエータおよび内燃機関の可変吸気装置Info
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- JP3261347B2 JP3261347B2 JP30409697A JP30409697A JP3261347B2 JP 3261347 B2 JP3261347 B2 JP 3261347B2 JP 30409697 A JP30409697 A JP 30409697A JP 30409697 A JP30409697 A JP 30409697A JP 3261347 B2 JP3261347 B2 JP 3261347B2
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
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- Actuator (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハウジングの内部
をダイヤフラムで大気圧室と負圧室とに仕切り、両室の
圧力差によるダイヤフラムの変形を出力ロッドでハウジ
ングの外部に取り出すダイヤフラムアクチュエータと、
そのダイヤフラムアクチュエータを備えた内燃機関の可
変吸気装置とに関する。
をダイヤフラムで大気圧室と負圧室とに仕切り、両室の
圧力差によるダイヤフラムの変形を出力ロッドでハウジ
ングの外部に取り出すダイヤフラムアクチュエータと、
そのダイヤフラムアクチュエータを備えた内燃機関の可
変吸気装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】かかるダイヤフラムアクチュエータは、
例えば特開平７−１１００１０号公報により既に知られ
ている。また吸気装置に設けた制御弁を開閉して共鳴過
給系と慣性過給系とを切り換える内燃機関の可変吸気装
置において、その内燃機関の吸気負圧により作動するダ
イヤフラムアクチュエータで前記制御弁を開閉するもの
も周知である。
例えば特開平７−１１００１０号公報により既に知られ
ている。また吸気装置に設けた制御弁を開閉して共鳴過
給系と慣性過給系とを切り換える内燃機関の可変吸気装
置において、その内燃機関の吸気負圧により作動するダ
イヤフラムアクチュエータで前記制御弁を開閉するもの
も周知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記内燃機
関の可変吸気装置が各々別個の弁軸に支持された複数の
制御弁を備えているような場合、従来はそれぞれの制御
弁に対して独立したダイヤフラムアクチュエータが設け
られていた。そのために複数のダイヤフラムアクチュエ
ータが必要になって部品点数が増加するのは勿論のこ
と、各ダイヤフラムアクチュエータを内燃機関に取り付
けるための工数や、そこに内燃機関の負圧を導入するた
めの負圧通路の数が増加したりする問題があった。また
複数のダイヤフラムアクチュエータを用いることによ
り、誤組の発生や内燃機関の大型化を招く問題があっ
た。
関の可変吸気装置が各々別個の弁軸に支持された複数の
制御弁を備えているような場合、従来はそれぞれの制御
弁に対して独立したダイヤフラムアクチュエータが設け
られていた。そのために複数のダイヤフラムアクチュエ
ータが必要になって部品点数が増加するのは勿論のこ
と、各ダイヤフラムアクチュエータを内燃機関に取り付
けるための工数や、そこに内燃機関の負圧を導入するた
めの負圧通路の数が増加したりする問題があった。また
複数のダイヤフラムアクチュエータを用いることによ
り、誤組の発生や内燃機関の大型化を招く問題があっ
た。
【０００４】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、部品点数の少ないコンパクトな構造で一対の出力ロ
ッドを駆動することが可能なダイヤフラムアクチュエー
タを提供するとともに、そのダイヤフラムアクチュエー
タを用いた内燃機関の可変吸気装置を提供することを目
的とする。
で、部品点数の少ないコンパクトな構造で一対の出力ロ
ッドを駆動することが可能なダイヤフラムアクチュエー
タを提供するとともに、そのダイヤフラムアクチュエー
タを用いた内燃機関の可変吸気装置を提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載されたダイヤフラムアクチュエータ
は、互いに対向するように配置した一対のダイヤフラム
でハウジングの内部を仕切ることにより、両ダイヤフラ
ムの内側に位置する１個の負圧室と、両ダイヤフラムの
外側にそれぞれ位置する２個の大気圧室とを区画し、負
圧室の内部に収納したダイヤフラムスプリングで両ダイ
ヤフラムを負圧室側から大気圧室側に付勢するととも
に、前記負圧室に負圧源に連通する負圧導入口を設け、
両ダイヤフラムにそれぞれ一端を接続した一対の出力ロ
ッドの他端をハウジングの外部に導出したことを特徴と
する。
に、請求項１に記載されたダイヤフラムアクチュエータ
は、互いに対向するように配置した一対のダイヤフラム
でハウジングの内部を仕切ることにより、両ダイヤフラ
ムの内側に位置する１個の負圧室と、両ダイヤフラムの
外側にそれぞれ位置する２個の大気圧室とを区画し、負
圧室の内部に収納したダイヤフラムスプリングで両ダイ
ヤフラムを負圧室側から大気圧室側に付勢するととも
に、前記負圧室に負圧源に連通する負圧導入口を設け、
両ダイヤフラムにそれぞれ一端を接続した一対の出力ロ
ッドの他端をハウジングの外部に導出したことを特徴と
する。
【０００６】上記構成によれば、負圧室に負圧を導入す
ると大気圧室と負圧室との圧力差により一対のダイヤフ
ラムがダイヤフラムスプリングに抗して負圧室側に移動
するため、それら一対のダイヤフラムに接続された一対
の出力ロッドが相互に接近する方向に駆動される。また
負圧室に大気圧を導入すると一対のダイヤフラムがダイ
ヤフラムスプリングの弾発力で大気圧室側に移動するた
め、それら一対のダイヤフラムに接続された一対の出力
ロッドが相互に離反する方向に駆動される。
ると大気圧室と負圧室との圧力差により一対のダイヤフ
ラムがダイヤフラムスプリングに抗して負圧室側に移動
するため、それら一対のダイヤフラムに接続された一対
の出力ロッドが相互に接近する方向に駆動される。また
負圧室に大気圧を導入すると一対のダイヤフラムがダイ
ヤフラムスプリングの弾発力で大気圧室側に移動するた
め、それら一対のダイヤフラムに接続された一対の出力
ロッドが相互に離反する方向に駆動される。
【０００７】共通のハウジング内に一対のダイヤフラム
を収納しているので、そのハウジングの個数を削減する
ことができるのは勿論のこと、前記ハウジングの内部を
一対のダイヤフラムで仕切って１個の負圧室と２個の大
気圧室とを区画しているので、１個の負圧室を一対のダ
イヤフラムに対して共用することができるだけでなく、
前記負圧室を負圧源に連通する負圧導入口の数も１個で
済ますことができる。これにより部品点数の削減とダイ
ヤフラムアクチュエータの小型化とに寄与することがで
きるだけでなく、２個のダイヤフラムアクチュエータを
別個に取り付ける場合に比べて、組付工数を削減しかつ
誤組の可能性を減らすことができる。しかも一対のダイ
ヤフラムが１個の負圧室を共有しているので、一対の出
力ロッドを確実に同一タイミングで作動させることがで
きる。
を収納しているので、そのハウジングの個数を削減する
ことができるのは勿論のこと、前記ハウジングの内部を
一対のダイヤフラムで仕切って１個の負圧室と２個の大
気圧室とを区画しているので、１個の負圧室を一対のダ
イヤフラムに対して共用することができるだけでなく、
前記負圧室を負圧源に連通する負圧導入口の数も１個で
済ますことができる。これにより部品点数の削減とダイ
ヤフラムアクチュエータの小型化とに寄与することがで
きるだけでなく、２個のダイヤフラムアクチュエータを
別個に取り付ける場合に比べて、組付工数を削減しかつ
誤組の可能性を減らすことができる。しかも一対のダイ
ヤフラムが１個の負圧室を共有しているので、一対の出
力ロッドを確実に同一タイミングで作動させることがで
きる。
【０００８】また請求項２に記載された発明は、請求項
１に記載のダイヤフラムアクチュエータを備えた内燃機
関の可変吸気装置であって、点火順序の連続しない気筒
群に連通する独立吸気通路どうしを集合させる一対の吸
気集合部と、前記一対の吸気集合部を相互に連通させる
連通路と、前記連通路の両端部に設けられて機関回転速
度に応じて開閉する一対の制御弁とを備えてなり、連通
路の略中央部に配置した前記ダイヤフラムアクチュエー
タから前記連通路の両端部に向けて延びる一対の出力ロ
ッドを、前記一対の制御弁にそれぞれ接続したことを特
徴とする。
１に記載のダイヤフラムアクチュエータを備えた内燃機
関の可変吸気装置であって、点火順序の連続しない気筒
群に連通する独立吸気通路どうしを集合させる一対の吸
気集合部と、前記一対の吸気集合部を相互に連通させる
連通路と、前記連通路の両端部に設けられて機関回転速
度に応じて開閉する一対の制御弁とを備えてなり、連通
路の略中央部に配置した前記ダイヤフラムアクチュエー
タから前記連通路の両端部に向けて延びる一対の出力ロ
ッドを、前記一対の制御弁にそれぞれ接続したことを特
徴とする。
【０００９】上記構成によれば、内燃機関の低速回転領
域で制御弁を閉弁すると、その制御弁によって一対の吸
気集合部の連通が遮断されるため、吸気の脈動効果を利
用した共鳴過給を行うことができる。このとき、連通路
の両端部に制御弁が配置されているので、制御弁を閉じ
たときに連通路の容積が吸気集合部の容積に付加される
ことがなくなり、これにより効果的な共鳴過給を行うこ
とができる。また内燃機関の高速回転領域で制御弁を開
弁すると、一対の吸気集合部が連通路を介して連通する
ため、吸気の慣性効果を利用した慣性過給を行うことが
できる。更にダイヤフラムアクチュエータを連通路の略
中央部に配置し、そのダイヤフラムアクチュエータから
連通路の両端部に向けて延びる一対の出力ロッドを一対
の制御弁にそれぞれ接続したので、連通路および一対の
制御弁に対してダイヤフラムアクチュエータを合理的に
配置して内燃機関を小型化することができる。
域で制御弁を閉弁すると、その制御弁によって一対の吸
気集合部の連通が遮断されるため、吸気の脈動効果を利
用した共鳴過給を行うことができる。このとき、連通路
の両端部に制御弁が配置されているので、制御弁を閉じ
たときに連通路の容積が吸気集合部の容積に付加される
ことがなくなり、これにより効果的な共鳴過給を行うこ
とができる。また内燃機関の高速回転領域で制御弁を開
弁すると、一対の吸気集合部が連通路を介して連通する
ため、吸気の慣性効果を利用した慣性過給を行うことが
できる。更にダイヤフラムアクチュエータを連通路の略
中央部に配置し、そのダイヤフラムアクチュエータから
連通路の両端部に向けて延びる一対の出力ロッドを一対
の制御弁にそれぞれ接続したので、連通路および一対の
制御弁に対してダイヤフラムアクチュエータを合理的に
配置して内燃機関を小型化することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１１】図１〜図８は本発明の一実施例を示すもの
で、図１はＶ型多気筒内燃機関の部分断面図、図２は図
１の２方向矢視図、図３は図１の３−３線矢視図、図４
は図２の４方向拡大矢視図、図５は図２の５部拡大図、
図６は図４の要部拡大断面図、図７は作用の説明図、図
８は効果を説明するグラフである。
で、図１はＶ型多気筒内燃機関の部分断面図、図２は図
１の２方向矢視図、図３は図１の３−３線矢視図、図４
は図２の４方向拡大矢視図、図５は図２の５部拡大図、
図６は図４の要部拡大断面図、図７は作用の説明図、図
８は効果を説明するグラフである。
【００１２】図１〜図３に示すように、Ｖ型６気筒内燃
機関Ｅは、点火時期が連続しない＃１、＃３および＃５
気筒を有するフロントバンクＢｆと、点火時期が連続し
ない＃２、＃４および＃６気筒を有するリヤバンクＢｒ
とを備えており、フロントバンクＢｆおよびリヤバンク
Ｂｒの上方に可変吸気装置Ｉが配置される。可変吸気装
置Ｉは、両バンクＢｆ，Ｂｒの対向面に開口する吸気ポ
ート１…に連なるインテークマニホールドロア２と、こ
のインテークマニホールドロア２の上面に結合されるイ
ンテークマニホールドアッパー３と、このインテークマ
ニホールドアッパー３の上面に結合される連通路４とを
備える。
機関Ｅは、点火時期が連続しない＃１、＃３および＃５
気筒を有するフロントバンクＢｆと、点火時期が連続し
ない＃２、＃４および＃６気筒を有するリヤバンクＢｒ
とを備えており、フロントバンクＢｆおよびリヤバンク
Ｂｒの上方に可変吸気装置Ｉが配置される。可変吸気装
置Ｉは、両バンクＢｆ，Ｂｒの対向面に開口する吸気ポ
ート１…に連なるインテークマニホールドロア２と、こ
のインテークマニホールドロア２の上面に結合されるイ
ンテークマニホールドアッパー３と、このインテークマ
ニホールドアッパー３の上面に結合される連通路４とを
備える。
【００１３】概略Ｕ字状に形成されたインテークマニホ
ールドアッパー３の一端部には、スロットルボディ５に
接続された円弧状の吸気導入部６が形成されており、こ
の吸気導入部６の両端に直線状且つ相互に平行に延びる
一対の吸気集合部７ｆ，７ｒが一体に連設される。フロ
ント側の吸気集合部７ｆはフロントバンクＢｆの上方に
該フロントバンクＢｆと平行に配置され、リヤ側の吸気
集合部７ｒはリヤバンクＢｒの上方に該リヤバンクＢｒ
と平行に配置される。インテークマニホールドロア２の
上面をインテークマニホールドアッパー３の下面に複数
本のボルト８…結合することにより、フロント側の吸気
集合部７ｆをフロントバンクＢｆの＃１、＃３および＃
５気筒に連通させる３本のＵ字状の独立吸気通路９ｆ…
と、リヤ側の吸気集合部７ｒをリヤバンクＢｒの＃２、
＃４および＃６気筒に連通させる３本のＵ字状の独立吸
気通路９ｒ…とが構成される。
ールドアッパー３の一端部には、スロットルボディ５に
接続された円弧状の吸気導入部６が形成されており、こ
の吸気導入部６の両端に直線状且つ相互に平行に延びる
一対の吸気集合部７ｆ，７ｒが一体に連設される。フロ
ント側の吸気集合部７ｆはフロントバンクＢｆの上方に
該フロントバンクＢｆと平行に配置され、リヤ側の吸気
集合部７ｒはリヤバンクＢｒの上方に該リヤバンクＢｒ
と平行に配置される。インテークマニホールドロア２の
上面をインテークマニホールドアッパー３の下面に複数
本のボルト８…結合することにより、フロント側の吸気
集合部７ｆをフロントバンクＢｆの＃１、＃３および＃
５気筒に連通させる３本のＵ字状の独立吸気通路９ｆ…
と、リヤ側の吸気集合部７ｒをリヤバンクＢｒの＃２、
＃４および＃６気筒に連通させる３本のＵ字状の独立吸
気通路９ｒ…とが構成される。
【００１４】フロント側の吸気集合部７ｆおよびリヤ側
の吸気集合部７ｒの上面に、それら吸気集合部７ｆ，７
ｒの長手方向の略全長に亘って、各々２分割された開口
部１０ｆ，１０ｒが形成される。開口部１０ｆ，１０ｒ
を吸気集合部７ｆ，７ｒの長手方向に沿って形成したの
で、該開口部１０ｆ，１０ｒの面積を充分に大きく確保
することができる。平面視で略正方形を成す前記連通路
４が、複数本のボルト１１…でフロント側の吸気集合部
７ｆおよびリヤ側の吸気集合部７ｒの上面に結合され
る。この連通路４は両吸気集合部７ｆ，７ｒの上方と、
６本の独立吸気通路９ｆ…，９ｒ…の上方とを覆うよう
に配置されており、その両端部は前記開口部１０ｆ，１
０ｒを介してフロント側の吸気集合部７ｆおよびリヤ側
の吸気集合部７ｒに連通する。
の吸気集合部７ｒの上面に、それら吸気集合部７ｆ，７
ｒの長手方向の略全長に亘って、各々２分割された開口
部１０ｆ，１０ｒが形成される。開口部１０ｆ，１０ｒ
を吸気集合部７ｆ，７ｒの長手方向に沿って形成したの
で、該開口部１０ｆ，１０ｒの面積を充分に大きく確保
することができる。平面視で略正方形を成す前記連通路
４が、複数本のボルト１１…でフロント側の吸気集合部
７ｆおよびリヤ側の吸気集合部７ｒの上面に結合され
る。この連通路４は両吸気集合部７ｆ，７ｒの上方と、
６本の独立吸気通路９ｆ…，９ｒ…の上方とを覆うよう
に配置されており、その両端部は前記開口部１０ｆ，１
０ｒを介してフロント側の吸気集合部７ｆおよびリヤ側
の吸気集合部７ｒに連通する。
【００１５】連通路４の両端には、フロント側の吸気集
合部７ｆおよびリヤ側の吸気集合部７ｒの開口部１０
ｆ，１０ｒと平行に延びる弁軸１２ｆ，１２ｒが平行に
支持されており、これら弁軸１２ｆ，１２ｒに前記開口
部９ｆ，９ｒを開閉する制御弁１３ｆ，１３ｒがそれぞ
れ設けられる。
合部７ｆおよびリヤ側の吸気集合部７ｒの開口部１０
ｆ，１０ｒと平行に延びる弁軸１２ｆ，１２ｒが平行に
支持されており、これら弁軸１２ｆ，１２ｒに前記開口
部９ｆ，９ｒを開閉する制御弁１３ｆ，１３ｒがそれぞ
れ設けられる。
【００１６】図４および図５を併せて参照すると明らか
なように、連通路４の端壁から突出する弁軸１２ｆ，１
２ｒの先端にそれぞれ板状のストッパ部材１４，１４が
固定される。ストッパ部材１４，１４には、連通路４に
一体に形成した全開位置規制ストッパ４1 ，４1 に当接
可能なストッパアーム１４1 ，１４1 と、連通路４に螺
入したボルトよりなる全閉位置規制ストッパ１５，１５
に当接可能なストッパアーム１４2 ，１４2 とが設けら
れる。ストッパアーム１４1 ，１４1 が全開位置規制ス
トッパ４1 ，４1 に当接したとき、制御弁１３ｆ，１３
ｒによって開口部１０ｆ，１０ｒは全開状態になり、ま
たストッパアーム１４2 ，１４2 が全閉位置規制ストッ
パ１５，１５に当接したとき、制御弁１３ｆ，１３ｒに
よって開口部１０ｆ，１０ｒは全閉状態になる。全閉状
態における制御弁１３ｆ，１３ｒの角度は、ボルトより
なる全閉位置規制ストッパ１５，１５の突出量を変化さ
せることにより調整可能である。弁軸１２ｆ，１２ｒは
捩じりばね１６，１６によって開弁方向に、即ちストッ
パアーム１４1 ，１４1 が全開位置規制ストッパ４ 1 ，
４1 に当接する方向に付勢される。また制御弁１３ｆ，
１３ｒの閉弁方向への駆動は両弁軸１２ｆ，１２ｒの間
に配置されたダイヤフラムアクチュエータ１７によって
行われる。
なように、連通路４の端壁から突出する弁軸１２ｆ，１
２ｒの先端にそれぞれ板状のストッパ部材１４，１４が
固定される。ストッパ部材１４，１４には、連通路４に
一体に形成した全開位置規制ストッパ４1 ，４1 に当接
可能なストッパアーム１４1 ，１４1 と、連通路４に螺
入したボルトよりなる全閉位置規制ストッパ１５，１５
に当接可能なストッパアーム１４2 ，１４2 とが設けら
れる。ストッパアーム１４1 ，１４1 が全開位置規制ス
トッパ４1 ，４1 に当接したとき、制御弁１３ｆ，１３
ｒによって開口部１０ｆ，１０ｒは全開状態になり、ま
たストッパアーム１４2 ，１４2 が全閉位置規制ストッ
パ１５，１５に当接したとき、制御弁１３ｆ，１３ｒに
よって開口部１０ｆ，１０ｒは全閉状態になる。全閉状
態における制御弁１３ｆ，１３ｒの角度は、ボルトより
なる全閉位置規制ストッパ１５，１５の突出量を変化さ
せることにより調整可能である。弁軸１２ｆ，１２ｒは
捩じりばね１６，１６によって開弁方向に、即ちストッ
パアーム１４1 ，１４1 が全開位置規制ストッパ４ 1 ，
４1 に当接する方向に付勢される。また制御弁１３ｆ，
１３ｒの閉弁方向への駆動は両弁軸１２ｆ，１２ｒの間
に配置されたダイヤフラムアクチュエータ１７によって
行われる。
【００１７】図４および図６から明らかなように、ダイ
ヤフラムアクチュエータ１７のハウジング１８は、アル
ミダイキャスト製のセンターハウジング１９と、このセ
ンターハウジング１９に複数のボルト２０…で結合され
た鋼板プレス製の左右のサイドハウジング２１，２１と
から構成される。センターハウジング１９と左右のサイ
ドハウジング２１，２１との結合面に、カップ状に形成
されたダイヤフラム２２，２２の周縁部が挟持されて固
定される。
ヤフラムアクチュエータ１７のハウジング１８は、アル
ミダイキャスト製のセンターハウジング１９と、このセ
ンターハウジング１９に複数のボルト２０…で結合され
た鋼板プレス製の左右のサイドハウジング２１，２１と
から構成される。センターハウジング１９と左右のサイ
ドハウジング２１，２１との結合面に、カップ状に形成
されたダイヤフラム２２，２２の周縁部が挟持されて固
定される。
【００１８】而して、左右のサイドハウジング２１，２
１と左右のダイヤフラム２２，２２との間にそれぞれ大
気圧室２３，２３が区画され、また左右のダイヤフラム
２２，２２とセンターハウジング１９との間に負圧室２
４が区画される。負圧室２４はセンターハウジング１９
の内部に設けた隔壁１９1 により左右に分離している
が、隔壁１９1 を貫通する貫通孔１９2 により相互に連
通しているために実質的に１室である。各ダイヤフラム
２２の中央部を挟持する一対の座板２５，２６には、サ
イドハウジング２１に形成した大気導入口２１1 を緩く
貫通する出力ロッド２７の一端に固定されており、この
出力ロッド２７の他端は前記ストッパ部材１４に連結さ
れる。負圧室２４の内部には一端が隔壁１９1 に支持さ
れて他端が座板２５に支持されたダイヤフラムスプリン
グ２８が縮設されており、このダイヤフラムスプリング
２８でダイヤフラム２２は負圧室２４側から大気圧室２
３側に、即ち出力ロッド２７をハウジング１８から突出
させる方向に付勢される。
１と左右のダイヤフラム２２，２２との間にそれぞれ大
気圧室２３，２３が区画され、また左右のダイヤフラム
２２，２２とセンターハウジング１９との間に負圧室２
４が区画される。負圧室２４はセンターハウジング１９
の内部に設けた隔壁１９1 により左右に分離している
が、隔壁１９1 を貫通する貫通孔１９2 により相互に連
通しているために実質的に１室である。各ダイヤフラム
２２の中央部を挟持する一対の座板２５，２６には、サ
イドハウジング２１に形成した大気導入口２１1 を緩く
貫通する出力ロッド２７の一端に固定されており、この
出力ロッド２７の他端は前記ストッパ部材１４に連結さ
れる。負圧室２４の内部には一端が隔壁１９1 に支持さ
れて他端が座板２５に支持されたダイヤフラムスプリン
グ２８が縮設されており、このダイヤフラムスプリング
２８でダイヤフラム２２は負圧室２４側から大気圧室２
３側に、即ち出力ロッド２７をハウジング１８から突出
させる方向に付勢される。
【００１９】上述したように、共通のハウジング１８の
内部に２個のダイヤフラム２２，２２を収納したことに
より、本来は２個必要な負圧室２４を１個に纏めること
が可能になり、その結果、構造が簡単でコンパクトな１
個のダイヤフラムアクチュエータ１７で２個分の機能を
発揮させることができる。
内部に２個のダイヤフラム２２，２２を収納したことに
より、本来は２個必要な負圧室２４を１個に纏めること
が可能になり、その結果、構造が簡単でコンパクトな１
個のダイヤフラムアクチュエータ１７で２個分の機能を
発揮させることができる。
【００２０】センターハウジング１９の隔壁１９1 に形
成された負圧導入口１９3 が、該隔壁１９1 を貫通する
貫通孔１９2 を介して負圧室２４に連通する。負圧導入
口１９3 は図示せぬ制御弁を介して吸気負圧源に接続さ
れており、この制御弁によって負圧導入口１９3 に吸気
負圧あるいは大気圧の何れか一方を作用させることがで
きる。前記吸気負圧源としては、例えば吸気集合部７
ｆ，７ｒの適所に接続されて負圧が蓄えられる負圧タン
クを用いることができる。
成された負圧導入口１９3 が、該隔壁１９1 を貫通する
貫通孔１９2 を介して負圧室２４に連通する。負圧導入
口１９3 は図示せぬ制御弁を介して吸気負圧源に接続さ
れており、この制御弁によって負圧導入口１９3 に吸気
負圧あるいは大気圧の何れか一方を作用させることがで
きる。前記吸気負圧源としては、例えば吸気集合部７
ｆ，７ｒの適所に接続されて負圧が蓄えられる負圧タン
クを用いることができる。
【００２１】連通路４の側壁の略中央部には取付ボス４
2 （図２参照）が突設されており、この取付ボス４2 に
ダイヤフラムアクチュエータ１７のセンターハウジング
１９が上下２本のボルト２９，２９で固定される。連通
路４の側壁の略中央部に支持されたダイヤフラムアクチ
ュエータ１７から延びる一対の出力ロッド２７，２７
は、連通路４の両端部に設けられた制御弁１３ｆ，１３
ｒに最短距離で接続される。
2 （図２参照）が突設されており、この取付ボス４2 に
ダイヤフラムアクチュエータ１７のセンターハウジング
１９が上下２本のボルト２９，２９で固定される。連通
路４の側壁の略中央部に支持されたダイヤフラムアクチ
ュエータ１７から延びる一対の出力ロッド２７，２７
は、連通路４の両端部に設けられた制御弁１３ｆ，１３
ｒに最短距離で接続される。
【００２２】次に、前述の構成を備えた本発明の実施例
の作用について説明する。
の作用について説明する。
【００２３】内燃機関Ｅが低速回転領域にあるとき、ダ
イヤフラムアクチュエータ１７の負圧室２４に吸気負圧
を導入すると、サイドハウジング２１，２１の大気導入
口２１1 ，２１1 を介して大気圧が作用している大気圧
室２３，２３との圧力差により、両ダイヤフラム２２，
２２がダイヤフラムスプリング２８，２８の弾発力に抗
して相互に接近する方向に移動するため、出力ロッド２
７，２７に引かれたストッパ部材１４，１４が捩じりば
ね１６，１６の弾発力に抗して回転し、ストッパアーム
１４2 ，１４2 が全閉位置規制ストッパ１５，１５に当
接する。この状態では、図７（ａ）に示すように、制御
弁１３ｆ，１３ｒが閉じてフロント側の吸気集合部７ｆ
およびリヤ側の吸気集合部７ｒは連通路４との連通を絶
たれ、それぞれ独立した容積を持つようになる。而し
て、各気筒と吸気集合部７ｆ，７ｒとの間を往復伝搬す
る圧力波が該吸気集合部７ｆ，７ｒ内で共鳴し、この共
鳴圧力波によって吸気が各気筒に押し込まれることによ
り、気筒への吸気の充填効率が高まって内燃機関Ｅの出
力トルクが増加する。
イヤフラムアクチュエータ１７の負圧室２４に吸気負圧
を導入すると、サイドハウジング２１，２１の大気導入
口２１1 ，２１1 を介して大気圧が作用している大気圧
室２３，２３との圧力差により、両ダイヤフラム２２，
２２がダイヤフラムスプリング２８，２８の弾発力に抗
して相互に接近する方向に移動するため、出力ロッド２
７，２７に引かれたストッパ部材１４，１４が捩じりば
ね１６，１６の弾発力に抗して回転し、ストッパアーム
１４2 ，１４2 が全閉位置規制ストッパ１５，１５に当
接する。この状態では、図７（ａ）に示すように、制御
弁１３ｆ，１３ｒが閉じてフロント側の吸気集合部７ｆ
およびリヤ側の吸気集合部７ｒは連通路４との連通を絶
たれ、それぞれ独立した容積を持つようになる。而し
て、各気筒と吸気集合部７ｆ，７ｒとの間を往復伝搬す
る圧力波が該吸気集合部７ｆ，７ｒ内で共鳴し、この共
鳴圧力波によって吸気が各気筒に押し込まれることによ
り、気筒への吸気の充填効率が高まって内燃機関Ｅの出
力トルクが増加する。
【００２４】また内燃機関Ｅが高速回転領域にあると
き、ダイヤフラムアクチュエータ１７の負圧室２４に大
気圧を導入して両ダイヤフラム２２，２２の両側面の圧
力をバランスさせると、ダイヤフラムスプリング２８，
２８の弾発力で両ダイヤフラム２２，２２が相互に離反
する方向に移動し、捩じりばね１６，１６の弾発力と相
俟ってストッパ部材１４，１４のストッパアーム１
４1 ，１４1 が全開位置規制ストッパ４1 ，４1 に当接
するまで弁軸１２ｆ，１２ｒが回転し、連通路４の両端
の開口部１０ｆ，１０ｒが制御弁１３ｆ，１３ｒによっ
て開かれる。その結果、図７（ｂ）に示すように、フロ
ント側の吸気集合部７ｆおよびリヤ側の吸気集合部７ｒ
は連通路４を介して相互に連通する。このように両吸気
集合部７ｆ，７ｒを大容積の連通路４で相互に連通させ
ると前述した吸気共鳴効果が消滅し、そのデメリットで
ある同調周波数以外の領域における出力トルクの落ち込
が補償される。而して、内燃機関Ｅの高速回転領域では
慣性過給効果によって出力トルクを増加させ、低速回転
領域から高速回転領域までの広い領域で内燃機関Ｅの出
力トルクを高い値に保持することができる（図８参
照）。
き、ダイヤフラムアクチュエータ１７の負圧室２４に大
気圧を導入して両ダイヤフラム２２，２２の両側面の圧
力をバランスさせると、ダイヤフラムスプリング２８，
２８の弾発力で両ダイヤフラム２２，２２が相互に離反
する方向に移動し、捩じりばね１６，１６の弾発力と相
俟ってストッパ部材１４，１４のストッパアーム１
４1 ，１４1 が全開位置規制ストッパ４1 ，４1 に当接
するまで弁軸１２ｆ，１２ｒが回転し、連通路４の両端
の開口部１０ｆ，１０ｒが制御弁１３ｆ，１３ｒによっ
て開かれる。その結果、図７（ｂ）に示すように、フロ
ント側の吸気集合部７ｆおよびリヤ側の吸気集合部７ｒ
は連通路４を介して相互に連通する。このように両吸気
集合部７ｆ，７ｒを大容積の連通路４で相互に連通させ
ると前述した吸気共鳴効果が消滅し、そのデメリットで
ある同調周波数以外の領域における出力トルクの落ち込
が補償される。而して、内燃機関Ｅの高速回転領域では
慣性過給効果によって出力トルクを増加させ、低速回転
領域から高速回転領域までの広い領域で内燃機関Ｅの出
力トルクを高い値に保持することができる（図８参
照）。
【００２５】上述したように、フロント側の吸気集合部
７ｆおよびリヤ側の吸気集合部７ｒを相互に連通させる
連通路４の両端部に形成した開口部１０ｆ，１０ｒを制
御弁１３ｆ，１３ｒで開閉するので、制御弁１３ｆ，１
３ｒを閉じたときに連通路４の容積が吸気集合部７ｆ，
７ｒの容積に付加されるのを防止し、内燃機関Ｅの低速
回転領域における共鳴過給を効果的に行うことができ
る。また連通路４は一対の吸気集合部７ｆ，７ｒの上方
を覆うように配置されていて充分な容積を持ち、しかも
その開口部１０ｆ，１０ｒの長さは吸気集合部７ｆ，７
ｒの略全長に亘っているので、開口部１０ｆ，１０ｒの
面積を充分に確保して慣性過給を効果的に行うことがで
きる。
７ｆおよびリヤ側の吸気集合部７ｒを相互に連通させる
連通路４の両端部に形成した開口部１０ｆ，１０ｒを制
御弁１３ｆ，１３ｒで開閉するので、制御弁１３ｆ，１
３ｒを閉じたときに連通路４の容積が吸気集合部７ｆ，
７ｒの容積に付加されるのを防止し、内燃機関Ｅの低速
回転領域における共鳴過給を効果的に行うことができ
る。また連通路４は一対の吸気集合部７ｆ，７ｒの上方
を覆うように配置されていて充分な容積を持ち、しかも
その開口部１０ｆ，１０ｒの長さは吸気集合部７ｆ，７
ｒの略全長に亘っているので、開口部１０ｆ，１０ｒの
面積を充分に確保して慣性過給を効果的に行うことがで
きる。
【００２６】また、制御弁１３ｆ，１３ｒが閉弁したと
きに、その制御弁１３ｆ，１３ｒ自体が両吸気集合部７
ｆ，７ｒの上壁を構成するので可変吸気装置Ｉをコンパ
クト化することができ、しかも可変吸気装置Ｉをフロン
トバンクＢｆおよびリヤバンクＢｒの間のデッドスペー
スを利用して配置したので内燃機関Ｅ全体をコンパクト
化することができる。
きに、その制御弁１３ｆ，１３ｒ自体が両吸気集合部７
ｆ，７ｒの上壁を構成するので可変吸気装置Ｉをコンパ
クト化することができ、しかも可変吸気装置Ｉをフロン
トバンクＢｆおよびリヤバンクＢｒの間のデッドスペー
スを利用して配置したので内燃機関Ｅ全体をコンパクト
化することができる。
【００２７】更に、一対の制御弁１３ｆ，１３ｒを共通
のダイヤフラムアクチュエータ１７で駆動することがで
きるので、それぞれ別個のダイヤフラムアクチュエータ
を設ける場合に比べて部品点数を削減するとともに、そ
のダイヤフラムアクチュエータ１７に吸気負圧を導入す
るための負圧通路を簡略化して内燃機関Ｅ全体の寸法を
小型化することができる。しかも一対の制御弁１３ｆ，
１３ｒに対して別個のダイヤフラムアクチュエータを設
ける場合に比べて誤組が発生する可能性を減らすことが
できるだけでなく、複数のダイヤフラムアクチュエータ
間に発生しがちな作動タイミングのずれを確実に回避す
ることができる。
のダイヤフラムアクチュエータ１７で駆動することがで
きるので、それぞれ別個のダイヤフラムアクチュエータ
を設ける場合に比べて部品点数を削減するとともに、そ
のダイヤフラムアクチュエータ１７に吸気負圧を導入す
るための負圧通路を簡略化して内燃機関Ｅ全体の寸法を
小型化することができる。しかも一対の制御弁１３ｆ，
１３ｒに対して別個のダイヤフラムアクチュエータを設
ける場合に比べて誤組が発生する可能性を減らすことが
できるだけでなく、複数のダイヤフラムアクチュエータ
間に発生しがちな作動タイミングのずれを確実に回避す
ることができる。
【００２８】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
【００２９】例えば、実施例では負圧室２４がセンター
ハウジング１９の隔壁１９1 で左右に仕切られている
が、この隔壁１９1 は廃止することができる。この場
合、左右のダイヤフラム２２，２２に対してそれぞれ設
けられた２個のダイヤフラムスプリング２８，２８を、
１個のダイヤフラムスプリングで置き換えることも可能
である。また請求項１に記載された発明は、内燃機関の
可変吸気装置以外の任意の用途に適用することができ
る。
ハウジング１９の隔壁１９1 で左右に仕切られている
が、この隔壁１９1 は廃止することができる。この場
合、左右のダイヤフラム２２，２２に対してそれぞれ設
けられた２個のダイヤフラムスプリング２８，２８を、
１個のダイヤフラムスプリングで置き換えることも可能
である。また請求項１に記載された発明は、内燃機関の
可変吸気装置以外の任意の用途に適用することができ
る。
【００３０】
【発明の効果】以上のように請求項１に記載された構成
によれば、共通のハウジング内に一対のダイヤフラムを
収納しているので、そのハウジングの個数を削減するこ
とができるのは勿論のこと、前記ハウジングの内部を一
対のダイヤフラムで仕切って１個の負圧室と２個の大気
圧室とを区画しているので、１個の負圧室を一対のダイ
ヤフラムに対して共用することができるだけでなく、前
記負圧室を負圧源に連通する負圧導入口の数も１個で済
ますことができる。これにより部品点数の削減とダイヤ
フラムアクチュエータの小型化とに寄与することができ
るだけでなく、２個のダイヤフラムアクチュエータを別
個に取り付ける場合に比べて、組付工数を削減しかつ誤
組の可能性を減らすことができる。しかも一対のダイヤ
フラムが１個の負圧室を共有しているので、一対の出力
ロッドを確実に同一タイミングで作動させることができ
る。
によれば、共通のハウジング内に一対のダイヤフラムを
収納しているので、そのハウジングの個数を削減するこ
とができるのは勿論のこと、前記ハウジングの内部を一
対のダイヤフラムで仕切って１個の負圧室と２個の大気
圧室とを区画しているので、１個の負圧室を一対のダイ
ヤフラムに対して共用することができるだけでなく、前
記負圧室を負圧源に連通する負圧導入口の数も１個で済
ますことができる。これにより部品点数の削減とダイヤ
フラムアクチュエータの小型化とに寄与することができ
るだけでなく、２個のダイヤフラムアクチュエータを別
個に取り付ける場合に比べて、組付工数を削減しかつ誤
組の可能性を減らすことができる。しかも一対のダイヤ
フラムが１個の負圧室を共有しているので、一対の出力
ロッドを確実に同一タイミングで作動させることができ
る。
【００３１】また請求項２に記載された発明によれば、
内燃機関の低速回転領域で制御弁を閉弁すると、その制
御弁によって一対の吸気集合部の連通が遮断されるた
め、吸気の脈動効果を利用した共鳴過給を行うことがで
きる。このとき、連通路の両端部に制御弁が配置されて
いるので、制御弁を閉じたときに連通路の容積が吸気集
合部の容積に付加されることがなくなり、これにより効
果的な共鳴過給を行うことができる。また内燃機関の高
速回転領域で制御弁を開弁すると、一対の吸気集合部が
連通路を介して連通するため、吸気の慣性効果を利用し
た慣性過給を行うことができる。更にダイヤフラムアク
チュエータを連通路の略中央部に配置し、そのダイヤフ
ラムアクチュエータから連通路の両端部に向けて延びる
一対の出力ロッドを一対の制御弁にそれぞれ接続したの
で、連通路および一対の制御弁に対してダイヤフラムア
クチュエータを合理的に配置して内燃機関を小型化する
ことができる。
内燃機関の低速回転領域で制御弁を閉弁すると、その制
御弁によって一対の吸気集合部の連通が遮断されるた
め、吸気の脈動効果を利用した共鳴過給を行うことがで
きる。このとき、連通路の両端部に制御弁が配置されて
いるので、制御弁を閉じたときに連通路の容積が吸気集
合部の容積に付加されることがなくなり、これにより効
果的な共鳴過給を行うことができる。また内燃機関の高
速回転領域で制御弁を開弁すると、一対の吸気集合部が
連通路を介して連通するため、吸気の慣性効果を利用し
た慣性過給を行うことができる。更にダイヤフラムアク
チュエータを連通路の略中央部に配置し、そのダイヤフ
ラムアクチュエータから連通路の両端部に向けて延びる
一対の出力ロッドを一対の制御弁にそれぞれ接続したの
で、連通路および一対の制御弁に対してダイヤフラムア
クチュエータを合理的に配置して内燃機関を小型化する
ことができる。
【図１】Ｖ型多気筒内燃機関の部分断面図
【図２】図１の２方向矢視図
【図３】図１の３−３線矢視図
【図４】図２の４方向拡大矢視図
【図５】図２の５部拡大図
【図６】図４の要部拡大断面図
【図７】作用の説明図
【図８】効果を説明するグラフ
４ 連通路 ７ｆ，７ｒ 吸気集合部 ９ｆ，９ｒ 独立吸気通路 １３ｆ，１３ｒ 制御弁 １７ ダイヤフラムアクチュエータ １８ ハウジング １９3 負圧導入口 ２２ ダイヤフラム ２３ 大気圧室 ２４ 負圧室 ２７ 出力ロッド ２８ ダイヤフラムスプリング
Claims (2)
- 【請求項１】 互いに対向するように配置した一対のダ
イヤフラム（２２）でハウジング（１８）の内部を仕切
ることにより、両ダイヤフラム（２２）の内側に位置す
る１個の負圧室（２４）と、両ダイヤフラム（２２）の
外側にそれぞれ位置する２個の大気圧室（２３）とを区
画し、 負圧室（２４）の内部に収納したダイヤフラムスプリン
グ（２８）で両ダイヤフラム（２２）を負圧室（２４）
側から大気圧室（２３）側に付勢するとともに、前記負
圧室（２４）に負圧源に連通する負圧導入口（１９3 ）
を設け、 両ダイヤフラム（２２）にそれぞれ一端を接続した一対
の出力ロッド（２７）の他端をハウジング（１８）の外
部に導出したことを特徴とするダイヤフラムアクチュエ
ータ。 - 【請求項２】 請求項１に記載のダイヤフラムアクチュ
エータ（１７）を備えた内燃機関の可変吸気装置であっ
て、 点火順序の連続しない気筒群に連通する独立吸気通路
（９ｆ，９ｒ）どうしを集合させる一対の吸気集合部
（７ｆ，７ｒ）と、 前記一対の吸気集合部（７ｆ，７ｒ）を相互に連通させ
る連通路（４）と、前記連通路（４）の両端部に設けら
れて機関回転速度に応じて開閉する一対の制御弁（１３
ｆ，１３ｒ）と、を備えてなり、 連通路（４）の略中央部に配置した前記ダイヤフラムア
クチュエータ（１７）から前記連通路（４）の両端部に
向けて延びる一対の出力ロッド（２７）を、前記一対の
制御弁（１３ｆ，１３ｒ）にそれぞれ接続したことを特
徴とする内燃機関の可変吸気装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30409697A JP3261347B2 (ja) | 1997-11-06 | 1997-11-06 | ダイヤフラムアクチュエータおよび内燃機関の可変吸気装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30409697A JP3261347B2 (ja) | 1997-11-06 | 1997-11-06 | ダイヤフラムアクチュエータおよび内燃機関の可変吸気装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11141339A JPH11141339A (ja) | 1999-05-25 |
| JP3261347B2 true JP3261347B2 (ja) | 2002-02-25 |
Family
ID=17928986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30409697A Expired - Fee Related JP3261347B2 (ja) | 1997-11-06 | 1997-11-06 | ダイヤフラムアクチュエータおよび内燃機関の可変吸気装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3261347B2 (ja) |
-
1997
- 1997-11-06 JP JP30409697A patent/JP3261347B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11141339A (ja) | 1999-05-25 |
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